非均匀竹材各单层顺纹抗压弹性模量的测定

摘要

竹材作为非均匀梯度生物材料因受生物结构的制约难以制作试件单独测定其各单层的力学性能.基于这一原因,提出了"逐次削减法"测定竹材单层力学特性的方法,构建了竹材纵向沿壁厚方向任意单层竹片与整片竹材之间顺纹抗压弹性模量的数学模型.文中介绍了"逐次削减法"模型制作方法,完成了竹材多层顺纹抗压弹性模量的测试,并对竹材各单层顺纹抗压弹性模量计算模型进行了验证.结果表明:竹材各单层顺纹抗压弹性模量呈非线性变化,竹青单层与竹黄单层模量相差较大,二者模量比值最大值达201％,最小值比值为173％.该方法制作试件简单、测试方法简便、计算模型准确、实验结果可靠,有效地解决了竹材单层试件加工及测试难题.为竹材的开发利用与研究提供了重要的基础性数据.